![Genetischer Fingerabdruck [RFLP Methode, STR Methode, Gelelektrophorese] - [Gentechnik, Oberstufe]](https://i.ytimg.com/vi/Ra1dpYJzaOw/hqdefault.jpg)
Inhalt
- Elektrophorrese hat begrenzte Probenanalyse
- Elektrophoresemessungen sind nicht genau
- Eine umfangreiche Startprobe ist erforderlich
- Es können nur bestimmte Moleküle sichtbar gemacht werden
- Elektrophorese ist niedriger Durchsatz
Die Gelelektrophorese ist eine Technik, bei der biologische Moleküle voneinander getrennt und in der biologischen Forschung oder in der medizinischen Diagnostik identifiziert werden. Seit ihrer Entwicklung in den 1970er Jahren waren diese Techniken für die Identifizierung von Genen (DNA) und Genprodukten (RNA und Protein) von Forschungsinteresse von unschätzbarem Wert. In den letzten Jahren wurden neuere Techniken entwickelt, die eine genauere und detailliertere Darstellung der Vorgänge in lebenden Systemen ermöglichen. Während diese Elektrophoresetechniken nicht ersetzt haben und fortgeschrittene Manipulationen die Lebensfähigkeit der Technik verbessern können, ist es wichtig zu erkennen, was die Gelelektrophorese kann und was nicht.
Elektrophorrese hat begrenzte Probenanalyse
Die Elektrophorese ist spezifisch für das von Ihnen entnommene Gewebe. Wenn Sie beispielsweise einen Southern-Blot (eine Art Elektrophorese) auf einem Wangenabstrich durchführen, betrachten Sie Gene aus den Epithelzellen Ihrer Wange und nirgendwo sonst in Ihrem Körper. Manchmal kann dies von Vorteil sein, doch die Forscher sind häufig an umfassenderen Effekten interessiert.
Techniken wie In-situ-Hybridisierung (ISH) können einen Gewebeschnitt entnehmen und die Genexpression in jedem kleinen Bereich dieser Probe analysieren.So können Forscher mit ISH jeden Hirnbereich einer Probe untersuchen, während Elektrophoresetechniken nur jeweils wenige Bereiche untersuchen können.
Elektrophoresemessungen sind nicht genau
Die Gelelektrophorese kann ähnliche Proteine mit unterschiedlichem Gewicht effektiv trennen (dies ist eine Technik, die als Western Blot bezeichnet wird). Es kann sie durch eine als 2D-Elektrophorese bekannte Technik genauer trennen; Dies ist in der Proteomik üblich.
Leider sind alle Messungen mit dieser Technik bestenfalls semi-quantitativ. Um die genaue Masse (Gewicht) von Proteinen zu erhalten, muss nach der Reinigung des Proteins durch Elektrophorese eine Massenspektroskopie durchgeführt werden. Darüber hinaus hängt der Vergleich der relativen Mengen verschiedener Moleküle von der Bandendichte (Dunkelheit) verschiedener Flecken auf dem Gel ab. Diese Methode weist einen gewissen Fehlergrad auf, und die Proben werden in der Regel mehrmals ausgeführt, um saubere Ergebnisse zu erzielen.
Eine umfangreiche Startprobe ist erforderlich
Die Elektrophorese ist eine Technik zum Isolieren und visuellen Identifizieren verschiedener Biomoleküle. Dies geschieht, indem ein elektrischer Strom durch das Gel geleitet wird, um geladene Moleküle mit unterschiedlichem Gewicht abzutrennen. Wenn das Molekül, an dem Sie interessiert sind, nicht häufig genug ist, ist seine Bande praktisch unsichtbar und schwer zu messen.
DNA und RNA können etwas amplifiziert werden, bevor die Elektrophorese durchgeführt wird, aber es ist nicht praktisch, dies mit Proteinen zu tun. Daher wird eine große Gewebeprobe benötigt, um diese Assays durchzuführen. Dies kann den Nutzen der Technik einschränken, insbesondere bei medizinischen Analysen. Es ist praktisch unmöglich, eine Elektrophorese an Proben aus einer einzelnen Zelle durchzuführen. Durchflusszytometrie und Immunhistochemie werden häufiger verwendet, um die zellweise Expression von Proteinen zu bestimmen. Eine als PCR bezeichnete Technik eignet sich hervorragend zur genauen Messung winziger RNA-Mengen.
Es können nur bestimmte Moleküle sichtbar gemacht werden
Die Elektrophorese eignet sich hervorragend zum Trennen und Identifizieren von mittelgroßen bis großen Biomolekülen. Viele der Moleküle, die Forscher untersuchen möchten, sind jedoch kleiner. kleine Hormone, Neurotransmitter und Ionen können nicht durch Elektrophorese gemessen werden. Dies hat zwei Gründe: Sie reagieren nicht richtig auf die Elektrophorese-Präparation (normalerweise eine Technik namens SDS PAGE) und selbst wenn sie dies tun, sind sie zu klein, um sich richtig abzutrennen und würden den Boden des Gels herausstürzen. Diese Moleküle werden stattdessen durch Techniken wie RIAAs (Radioimmunoassays) und ELISAs (Enzyme Linked Immunosorbant Assay) gemessen.
Elektrophorese ist niedriger Durchsatz
Gelelektrophorese hat im Allgemeinen einen niedrigen Durchsatz, was bedeutet, dass sie keine besonders schnellen Daten produziert. Kontrastelektrophorese, bei der Sie eine kleine Handvoll RNA-Moleküle gleichzeitig betrachten können, mit PCR (Polymerasekettenreaktion), mit der Tausende von Proben gleichzeitig untersucht werden können. In ähnlicher Weise kann die Durchflusszytometrie Messungen an Tausenden von Einzelzellen vornehmen und komplexe Korrelationen herstellen, während die Elektrophorese die Masse der Zellen untersucht und solche feinen Unterscheidungen nicht vornehmen kann. PCR und Durchflusszytometrie stellen massiv parallele bzw. serielle Prozesse dar und übertreffen bei weitem die Fähigkeit der Elektrophorese, Forschungsdaten zu generieren.